(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
を備え、
前記複数の搬送部材は、
前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、
を具備し、
前記第２搬送部材による搬送経路は、前記現像剤担持体と前記第２搬送部材との間に、複数の穴又は／及びスリットが形成された板状部材が配設され、
前記板状部材は、前記現像剤担持体に近い側の厚さが前記現像剤担持体に遠い側の厚さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
を備え、
前記複数の搬送部材は、
前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、
を具備し、
前記第２搬送部材による搬送経路は、前記現像剤担持体と前記第２搬送部材との間に、複数の穴又は／及びスリットが形成された板状部材が配設され、
前記板状部材は、前記第２搬送部材による搬送経路の上流側の厚さが前記第２搬送部材による搬送経路の下流側の厚さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記板状部材の前記穴又は／及びスリットの面積をＭとして、前記キャリアの体積平均粒径をＮ１として、前記トナーの体積平均粒径をＮ２としたときに、
Ｍ≧π・〔（Ｎ１＋Ｎ２×２）／２〕2
なる関係が成立することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記板状部材は、前記複数の穴又は／及びスリットのそれぞれの面積が一定になるように形成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記板状部材は、前記現像剤担持体に近い側が前記現像剤担持体に遠い側よりも低くなるように傾斜して配設されたことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記板状部材は、前記第２搬送部材による搬送経路の上流側が前記第２搬送部材による搬送経路の下流側よりも低くなるように傾斜して配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記板状部材は、前記現像剤担持体と前記第２搬送部材との間に複数設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記板状部材は、その一部又は全部が導電性材料で形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記板状部材は、前記導電性材料で形成された部分が接地されたことを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記キャリアは、その体積平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
前記トナーは、トナー母体に対して平均１次粒径が５〜５０ｎｍの無機微粒子を被覆率Ａが４０〜２００となるように被覆させたものであって、
前記被覆率Ａは、
Ａ＝（無機微粒子投入量〔重量％〕／１００）×無機微粒子投影面積Ｓａ〔ｍ2／ｇ〕／（（１−無機微粒子投入量〔重量％〕／１００）×トナー表面積Ｓｃ〔ｍ2／ｇ〕）×１００
なる式で求められ、
上式において前記トナー表面積Ｓｃ及び前記無機微粒子投影面積Ｓａは、
Ｓｃ＝３／（トナー体積平均粒径〔ｍ〕×トナー比重〔ｇ／ｍ3〕）
Ｓａ＝３／（４×無機微粒子平均１次粒径〔ｍ〕×無機微粒子比重〔ｇ／ｍ3〕）
なる式で求められることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像剤は、前記キャリアの表面に対して前記トナーを被覆率Ｂが４０〜９０となるように被覆させたものであって、
前記被覆率Ｂは、
Ｂ＝（トナー投入量〔重量％〕／１００）×トナー投影面積Ｓｂ〔ｍ2／ｇ〕／（（１−トナー投入量〔重量％〕／１００）×キャリア表面積Ｓｄ〔ｍ2／ｇ〕）×１００
なる式で求められ、
上式において前記キャリア表面積Ｓｄ及び前記トナー投影面積Ｓｂは、
Ｓｄ＝３／（キャリア体積平均粒径〔ｍ〕×キャリア比重〔ｇ／ｍ3〕）
Ｓｂ＝３／（４×トナー体積平均粒径〔ｍ〕×トナー比重〔ｇ／ｍ3〕）
なる式で求められることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１３】
前記第１搬送部材による搬送経路の下流側から前記第２搬送部材による搬送経路の上流側に向けて現像剤を落下させる第１中継部を備え、
前記第１中継部における現像剤の落下量が５〜１０ｇ／秒になるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１４】
前記第１搬送部材によって供給されて前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備え、
前記現像剤規制部材の位置を通過した後に前記現像剤担持体上に担持される現像剤の量が３０〜７０ｍｇ／ｃｍ2になるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１５】
前記第１搬送部材による搬送経路の壁部を超えた現像剤が前記現像剤担持体上に落下して当該現像剤担持体上に担持されるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１６】
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が上下方向に設置された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。
【０００３】
２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌搬送部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００４】
特許文献１等における現像装置には、第１搬送部材（第１撹拌搬送部材）と第２搬送部材（第２撹拌搬送部材）とが上下方向に設置されていて、この２つの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。上方に設置された第１搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラに現像剤を供給する。下方に設置された第２搬送部材は、現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向（第１搬送部材による搬送方向とは逆方向である。）に搬送する。第１搬送部材による搬送経路（第１搬送経路）の下流側と第２搬送部材による搬送経路（第２搬送経路）の上流側とは第１中継部（開口）を介して連通している。そして、第１搬送経路の下流側に達した現像剤は、第１中継部を自重落下して第２搬送経路の上流側に達する。ここで、第２搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第１搬送経路の上流側と第２搬送経路の下流側とは第２中継部（開口）を介して連通している。そして、第２搬送経路の下流側に達した現像剤（現像ローラから離脱した現像剤と、第１中継部から落下した現像剤と、第２搬送経路の上流側から補給された新品トナーと、が混合されたものである。）は、その位置に留まり押し上げられ、第２中継部を介して第１搬送経路の上流側に移動される。
【０００５】
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図４等参照）に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路（第１搬送経路）と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路（第２搬送経路）と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図４等参照）に比べて、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
【０００６】
一方、特許文献２等には、第１搬送部材と第２搬送部材とが上下方向に配設された現像装置であって、第２搬送経路（下方の撹拌室）の端部近傍で現像剤が堆積してしまうのを防止することを目的として、現像剤担持体と第２搬送部材との間に第３のオーガを設置する技術が開示されている。この第３オーガは、第２搬送部材が現像剤を搬送する方向とは逆の方向に現像剤を搬送するように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２６３０１２号公報
【特許文献２】特許第３１２７５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１等の技術は、第２搬送経路において、第１搬送経路の下流側から第１中継部を介して落下して第２搬送経路の上流側に供給された現像剤と、第２搬送経路の上流側から補給された新品トナーと、に対して、現像ローラから離脱した現像剤が充分に撹拌・混合されにくいという不具合があった。
このような不具合が生じるのは、現像ローラから離脱される現像剤が、第２搬送部材の回転軸方向（搬送方向）に直交する断面でみて、第２搬送経路の同じ箇所に集中的に落下しやすいためである。
【０００９】
そして、このように撹拌・混合が不充分であって新品トナー（補給トナー）の分散性が低い現像剤が、第２搬送経路の下流側に達して第２中継部を介して第１搬送経路に供給されて、さらに現像ローラに供給されてしまうと、出力画像上に画像濃度ムラが生じてしまうことになる。また、このような不具合は、経時において現像剤の劣化が生じ始めると、さらに顕著になる。
さらに、第２搬送経路と第１搬送経路との間に別の搬送経路を設けて循環経路を形成した現像装置に比べて、第２搬送経路と第１搬送経路とによってのみ循環経路を形成した現像装置は、第１搬送経路に供給するまでの現像剤の撹拌・混合時間を充分にとることができないために、上述のような不具合が特に無視できない問題になる。
【００１０】
一方、上述した特許文献２等の現像装置は、現像剤担持体と第２搬送部材との間に、第２搬送部材が現像剤を搬送する方向とは逆の方向に現像剤を搬送する第３のオーガを設置することで、第２搬送経路の端部近傍で現像剤が堆積してしまうのを防止することを目的とするものであって、上述した不具合を解決するものではない。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置した場合であっても、第２搬送部材による搬送経路において現像剤担持体から離脱した現像剤が充分に撹拌・混合される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、を具備し、前記第２搬送部材による搬送経路は、前記現像剤担持体と前記第２搬送部材との間に、複数の穴又は／及びスリットが形成された板状部材が配設され、前記板状部材は、前記現像剤担持体に近い側の厚さが前記現像剤担持体に遠い側の厚さよりも厚くなるように形成されたものである。
【００１３】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、を具備し、前記第２搬送部材による搬送経路は、前記現像剤担持体と前記第２搬送部材との間に、複数の穴又は／及びスリットが形成された板状部材が配設され、前記板状部材は、前記第２搬送部材による搬送経路の上流側の厚さが前記第２搬送部材による搬送経路の下流側の厚さよりも厚くなるように形成されたものである。
【００１４】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記板状部材の前記穴又は／及びスリットの面積をＭとして、前記キャリアの体積平均粒径をＮ１として、前記トナーの体積平均粒径をＮ２としたときに、
Ｍ≧π・〔（Ｎ１＋Ｎ２×２）／２〕2
なる関係が成立するものである。
【００１５】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記板状部材は、前記複数の穴又は／及びスリットのそれぞれの面積が一定になるように形成されたものである。
【００１６】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項２〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記板状部材は、前記現像剤担持体に近い側が前記現像剤担持体に遠い側よりも低くなるように傾斜して配設されたものである。
【００１７】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記板状部材は、前記第２搬送部材による搬送経路の上流側が前記第２搬送部材による搬送経路の下流側よりも低くなるように傾斜して配設されたものである。
【００１８】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記板状部材は、前記現像剤担持体と前記第２搬送部材との間に複数設置されたものである。
【００１９】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記板状部材は、その一部又は全部が導電性材料で形成されたものである。
【００２０】
また、請求項９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項８に記載の発明において、前記板状部材は、前記導電性材料で形成された部分が接地されたものである。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記キャリアは、その体積平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成されたものである。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、トナー母体に対して平均１次粒径が５〜５０ｎｍの無機微粒子を被覆率Ａが４０〜２００となるように被覆させたものであって、
前記被覆率Ａは、
Ａ＝（無機微粒子投入量〔重量％〕／１００）×無機微粒子投影面積Ｓａ〔ｍ2／ｇ〕／（（１−無機微粒子投入量〔重量％〕／１００）×トナー表面積Ｓｃ〔ｍ2／ｇ〕）×１００
なる式で求められ、
上式において前記トナー表面積Ｓｃ及び前記無機微粒子投影面積Ｓａは、
Ｓｃ＝３／（トナー体積平均粒径〔ｍ〕×トナー比重〔ｇ／ｍ3〕）
Ｓａ＝３／（４×無機微粒子平均１次粒径〔ｍ〕×無機微粒子比重〔ｇ／ｍ3〕）
なる式で求められるものである。
【００２３】
また、請求項１２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、前記キャリアの表面に対して前記トナーを被覆率Ｂが４０〜９０となるように被覆させたものであって、
前記被覆率Ｂは、
Ｂ＝（トナー投入量〔重量％〕／１００）×トナー投影面積Ｓｂ〔ｍ2／ｇ〕／（（１−トナー投入量〔重量％〕／１００）×キャリア表面積Ｓｄ〔ｍ2／ｇ〕）×１００
なる式で求められ、
上式において前記キャリア表面積Ｓｄ及び前記トナー投影面積Ｓｂは、
Ｓｄ＝３／（キャリア体積平均粒径〔ｍ〕×キャリア比重〔ｇ／ｍ3〕）
Ｓｂ＝３／（４×トナー体積平均粒径〔ｍ〕×トナー比重〔ｇ／ｍ3〕）
なる式で求められるものである。
【００２４】
また、請求項１３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記第１搬送部材による搬送経路の下流側から前記第２搬送部材による搬送経路の上流側に向けて現像剤を落下させる第１中継部を備え、前記第１中継部における現像剤の落下量が５〜１０ｇ／秒になるように構成したものである。
【００２５】
また、請求項１４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記第１搬送部材によって供給されて前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備え、前記現像剤規制部材の位置を通過した後に前記現像剤担持体上に担持される現像剤の量が３０〜７０ｍｇ／ｃｍ2になるように構成したものである。
【００２６】
また、請求項１５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の発明において、前記第１搬送部材による搬送経路の壁部を超えた現像剤が前記現像剤担持体上に落下して当該現像剤担持体上に担持されるように構成したものである。
【００２７】
また、請求項１６記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
【００２８】
また、請求項１７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００３１】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置した場合であっても、現像剤担持体から離脱された現像剤を第２搬送部材による搬送経路内の現像剤に混合する前に拡散する拡散部材を設置しているために、第２搬送部材による搬送経路において現像剤担持体から離脱した現像剤が充分に撹拌・混合される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３４】
実施の形態１．
図１〜図５にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
【００３５】
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫの上方には、各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置１３に供給する各色のトナー容器がそれぞれ設置されている。
【００３６】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００３７】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００３８】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００３９】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００４０】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００４１】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００４２】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００４３】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００４４】
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００４５】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００４６】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４７】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部及びトナー容器２８を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の上部（第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１の位置である。）を長手方向にみた概略断面図（水平方向の断面図）であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の下部（第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置である。）を長手方向にみた概略断面図である。図４は、現像装置１３の循環経路を長手方向にみた概略断面図（垂直方向の断面図）である。また、図５は、現像装置１３に設置される拡散部材１３ｄを示す正面図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各トナー容器もほぼ同一構造であるために、図２〜図５にて作像部及びトナー容器は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
【００４８】
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００４９】
帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００５０】
現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００５１】
図２を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、シャッタ駆動部によってシャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、トナー容器２８から現像装置１３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。
なお、トナーＴの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーＴの供給の実施を判断してもよい。
【００５２】
供給管２９は、トナー容器２８から供給されるトナーＴを現像装置１３内に確実に導くためのものである。すなわち、トナー容器２８から排出されたトナーＴは、供給管２９を介して、補給口１３ｅ（トナー補給口）から現像装置１３内に供給される。
【００５３】
以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２〜図５を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（オーガスクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、拡散部材１３ｄ、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。図３を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。マグネット１３ａ１から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ１３ａ２上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブ１３ａ２の回転によってスリーブ１３ａ２と同方向（時計方向）に移送される。そして、現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが、現像領域Ｎにて、現像ローラ１３ａと感光体ドラム１１との間に形成された電界（現像電界）によって感光体ドラム１１上の静電潜像に向けて飛翔することになる。
現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇを適量に規制する。
【００５４】
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）に水平に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）とともに、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ａ）の白矢印方向の供給である。）する。
【００５５】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ｂ）の白矢印方向に離脱するものある。）を長手方向に水平に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）。
そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材１３ｂ１による搬送経路の上流側に第２中継部１３ｇを介して搬送する（図３（Ｂ）の一点鎖線矢印に示す搬送である。）。
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。
【００５６】
なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）と、は壁部によって隔絶されている。
図３及び図４を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路において第２中継部１３ｇの近傍に留まって盛り上がった現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇを介して第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
また、図３及び図４を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆを介して連通している。そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部１３ｆにて自重落下して、第２搬送経路の上流側に達することになる。
【００５７】
このような構成により、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３及び図４中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による第１搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
【００５８】
なお、図示は省略するが、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８から補給口１３ｅを介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴが供給される。
また、図３、図４を参照して、補給口１３ｅ（トナー補給口）は、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの長手方向の範囲の外側である。）に配設されている。なお、本実施の形態１では、補給口１３ｅを第２搬送スクリュ１３ａ２による搬送経路中に配設したが、補給口１３ｅの位置はこれに限定されることなく、例えば、第１搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
【００５９】
以下、本実施の形態１の現像装置１３における、特徴的な構成・動作について説明する。
図２〜図４を参照して、第２搬送経路（第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路である。）には、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤を、第２搬送経路内の現像剤（第１搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して落下して第２搬送経路の上流側に供給された現像剤と、第２搬送経路の上流側の補給口１３ｅから補給された新品トナーと、が混合された現像剤である。）に混合する前に、拡散する拡散部材１３ｄが設置されている。
詳しくは、拡散部材１３ｄは、現像ローラ１３ａと第２搬送スクリュ１３ｂ２との間であって、第２搬送スクリュ内の現像剤の剤面よりも上方になるように配設されている。また、図５を参照して、拡散部材１３ｄは、打抜き加工により複数の穴がメッシュ状に形成された板状部材である。このような構成により、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤は、第２搬送経路内の現像剤に対して広く分散して混合されることになる。すなわち、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤は、拡散部材１３ｄにぶつかった後に複数の穴から分散して第２搬送経路内に落下して、第２搬送経路内の現像剤に混合されることになる。そして、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が充分に撹拌・混合された現像剤が、第２中継部１３ｇを介して第１搬送経路の上流側に移動して、さらに第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されることになる。これにより、現像剤の撹拌・混合不良によって出力画像上に画像濃度ムラが生じる不具合が抑止される。
【００６０】
ここで、本実施の形態１では、拡散部材１３ｄ（板状部材）の穴の面積をＭとして、キャリアＣの体積平均粒径をＮ１として、トナーＴの体積平均粒径をＮ２としたときに、
Ｍ≧π・〔（Ｎ１＋Ｎ２×２）／２〕2
なる関係が成立するように設定している。
このように拡散部材１３ｄの穴を現像剤に対して充分に大きく設定することで、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が拡散部材１３ｄの穴に詰まってしまう不具合を抑止することができる。
【００６１】
また、本実施の形態１では、拡散部材１３ｄに形成された複数の穴のそれぞれの面積が一定になるように設定している。これにより、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が拡散部材１３ｄの複数の穴から均一に拡散させることになる。
なお、本実施の形態１では、拡散部材１３ｄに形成されるメッシュ状の複数の穴は打抜き加工により形成したものであるために、複数の線状部材を立体的に組み合わせてメッシュ状の拡散部材を形成する場合に比べて、穴の内部に段差が生じにくい。そのため、拡散部材１３ｄの穴に現像剤が詰まってしまう不具合を抑止することができる。
【００６２】
ここで、本実施の形態１では、拡散部材１３ｄが、金属や導電性樹脂等の導電性材料で形成されており、さらに接地（アース）されている。
これにより、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤が拡散部材１３ｄを通過するときに、キャリアＣのもつ電荷（カウンターチャージ）を除去して、トナーに対するキャリアの帯電能力や保持能力を復帰させることができる。これにより、第２搬送経路内の現像剤と混合されたときに新品トナー（補給トナー）をすばやく分散させることができる。
なお、導電性材料で形成された拡散部材１３ｄを接地しない場合であっても、トナーに対するキャリアの帯電能力や保持能力をある程度復帰させることができる。これは、現像工程でトナーが除去されたキャリアの箇所に局所的にカウンターチャージが残っていても、そのキャリアが、導電性材料で形成された拡散部材１３ｄを介して、他のキャリアとの電荷授受をおこなうためである。これにより、現像剤中のキャリア間でカウンターチャージが平均化されるとともに、補給トナーの保持能力が全体的に向上することになる。
また、本実施の形態１において、拡散部材１３ｄの表面に導電性材料からなるコート層を設けることもできる。その場合、コート層には現像剤の繰り返しの衝突に耐えうる耐磨耗性が要求されるものの、上述した効果と同等の効果を得ることができる。
【００６３】
上述したように、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤中のキャリアのもつカウンターチャージはできるだけ速やかに除去して、トナーに対する保持能力を向上させることが望ましい。ところが、キャリアのもつカウンターチャージをすべて除去してしまうと、キャリアの帯電能力が復帰しすぎることにより、現像装置１３内の現像剤のトナー帯電量が大きくなりすぎてしまう。その場合、トナーとキャリアとの付着力が大きくなるために、現像工程において所望のトナー付着量が得られなくなってしまう。したがって、拡散部材１３ｄによって除去するキャリアのカウンターチャージは、所定量を超えない範囲にとどめておく必要がある。具体的には、拡散部材１３ｄの一部のみを導電性材料で形成したり、導電性材料の抵抗値を最適化したりすることになる。
【００６４】
以下、本実施の形態１における現像装置１３（画像形成装置１）にて用いられる現像剤Ｇ（トナーＴ、キャリアＣ）について詳述する。
＜キャリアＣについて＞
本実施の形態１では、小粒径のキャリアであって、その体積平均粒径が２０〜１００μｍ（好ましくは２０〜６０μｍである。）のものを用いている。これにより、現像剤中のキャリア表面積が比較的大きくなるために、補給トナーを現像剤中に分散しやすくなる。また、小粒径なキャリアを用いることで、現像能力を低下させることなく、現像剤の汲上げ量を低減することができて、現像装置内で循環する現像剤量を低減することができる。特に、ドクターブレード２３ｃを通過する現像剤量が少なくなることから、現像剤にかかるストレスが小さくなり現像剤の長寿命化に寄与する。また、キャリアの低容量化が可能になるために、現像装置を小型化することができる。さらに、現像領域における磁気ブラシがより緻密になるために、高画質化や画質の安定性が達成される。
一方、キャリア粒径を小さくしすぎると、キャリア表面積が増えるために、トナーにかかるストレスが大きくなり、現像剤の劣化、流動性の悪化を促進してしまう。それにより、トナー補給時の分散性が悪くなる。
なお、キャリアの体積平均粒径の測定は、「マイクロトラック粒度分析計（ＳＲＡタイプ）」（日機装社製）を使用して、０．７［μｍ］以上、１２５［μｍ］以下のレンジ設定でおこなうことができる。
【００６５】
＜トナーＴについて＞
本実施の形態１では、小径のトナーＴであって、その体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜１０μｍ（好ましくは３〜６μｍである。）のものを用いている。さらに、トナーＴの体積平均粒径（Ｄｖ）を個数平均粒径（Ｄｎ）で除した値が１．４以下となるものを用いている。
このように粒径が小さく粒径分布のシャープなトナーを用いることで、トナー粒子間の間隙が小さくなるため、色再現性を損なうことなくトナーの必要付着量を低減することができる。したがって、現像工程における濃度変動を小さくすることができる。また、微小なドット画像の安定再現性が向上して、長期間安定した高画質を得ることができる。なお、体積平均粒径（Ｄｖ）が３μｍ未満では、転写効率の低下、クリーニング性の低下といった不具合が発生しやすい。体積平均粒径（Ｄｖ）が８μｍを超えると、現像剤の流動性が悪化するとともに、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しく長期間画質を安定に維持することが困難になる。 
また、本実施の形態１におけるトナーＴは、その平均円形度が０．９４〜０．９８に設定されている。これにより、トナー１粒子に付着する外添剤の量を増加することができて、キャリアとの衝突等による外部ストレスからトナー母体表面を保護する無機微粒子を増加させることができる。
また、本実施の形態１におけるトナーＴは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０、ＳＦ−２が１００〜１５０に設定されている。これにより、トナー１粒子に付着する外添剤の量を増加することができ、キャリアとの衝突等による外部ストレスからトナー母体表面を保護する無機微粒子を増加させることができる。
また、本実施の形態１におけるトナーＴは、２μm以下のトナー微分が３０％以下含有されたものである。トナー中にトナー微粉が３０％を超えて含有されていると、トナー１粒子に付着する無機微粒子の個数が減少するため、トナー間の凝集力が増大して、現像剤の流動性悪化が生じてしまう。そして、補給トナーの現像剤中への分散性が悪くなってしまう。
【００６６】
＜粒径測定方法＞
上述したトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）及び個数平均粒径（Ｄｎ）は、粒度測定器「マルチサイザーIII」（ベックマンコールター社製）を用いて、アパーチャー径１００μｍで測定して、解析ソフト「Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｔｌｉｓｉｚｅｒ３  Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１」にて解析をおこなったものである。
具体的には、ガラス製１００ｍｌのビーカーに１０ｗｔ％界面活性剤「アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンＳＣ−Ａ」（第一工業製薬社製）を０．５ｍｌ添加して、各トナー０．５ｇ添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水８０ｍｌを添加した。得られた分散液を超音波分散器「W-113MK-II」（本多電子社製）で１０分間分散処理した。さらに、その分散液を上述のマルチサイザーIIIを用い、測定用溶液として「アイソトンIII」（ベックマンコールター社製）を用いて測定をおこなった。
測定は装置が示す濃度が８±２％になるように上述のトナーサンプル分散液を滴下した。この測定法は粒径の測定再現性の点から上述した濃度を８±２％にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
【００６７】
＜平均円形度の測定方法、２μｍ以下粒径の測定方法＞
上述したトナーの平均円形度と２μｍ以下の粒子率とは、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）により計測できる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして上述した装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【００６８】
＜形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２について＞
上述した形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して１００π／４を乗じた値である。すなわち、次式で表すことができる。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
ＳＦ−１の値が１００の場合はトナーの形状が真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して１００／４πを乗じた値である。 なわち、次式で表すことができる。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
ＳＦ−２の値が１００の場合はトナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的に、走査型電子顕微鏡「Ｓ−８００」（日立製作所社製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置「ＬＵＳＥＸ３」（ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００６９】
これらの性質をもつトナーを製造するにあたり、その最適な粒径、形状を得るためには、トナーの製法として、粉砕法よりも、重合法の方がより適している。
以下に重合法を用いたトナーの製造方法について説明する。なお、以下のトナー製造方法は具体例の１つであって、本発明に適用するトナーの製造方法は以下のものに限定されるものではない。
（ａ）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等を、単独あるいは２種以上組み合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好適である。
有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
（ｂ）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール等）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）等の有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタイン等の両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を発揮することができる。好適なフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステル等が挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）等が挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）等が挙げられる。
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。
例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上述の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。
例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸等の酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等の酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等の含窒素化合物、またはその複素環を有するもの等のホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類等が使用できる。
分散方法としては、特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波等の公知の方式をいずれも適用できる。
この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
（ｃ）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応をおこなわせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート等が挙げられる。
（ｄ）上記反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒をおこなうことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。
また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する等の方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解等の操作によっても除去できる。
【００７０】
ここで、本実施の形態１において用いられるトナーＴは、トナー母体に対して平均１次粒径が５〜５０ｎｍの無機微粒子を被覆率Ａが４０〜２００となるように被覆させたものである。
ここで、被覆率Ａは、
Ａ＝（無機微粒子投入量〔重量％〕／１００）×無機微粒子投影面積Ｓａ〔ｍ2／ｇ〕／（（１−無機微粒子投入量〔重量％〕／１００）×トナー表面積Ｓｃ〔ｍ2／ｇ〕）×１００
なる式で求められる。
上式において、トナー表面積Ｓｃ及び無機微粒子投影面積Ｓａは、
Ｓｃ＝３／（トナー体積平均粒径〔ｍ〕×トナー比重〔ｇ／ｍ3〕）
Ｓａ＝３／（４×無機微粒子平均１次粒径〔ｍ〕×無機微粒子比重〔ｇ／ｍ3〕）
なる式で求められる。
このような構成により、現像剤を長時間撹拌・混合した場合であっても、現像剤の流動性が低下することなく、初期から経時にわたって補給トナーの分散性を高めることができる。また、上述の被覆率の範囲を設定することにより、キャリア表面に無機微粒子の膜が形成されにくくなり、補給トナーがキャリア表面に付着しやすくなって補給トナーの分散性が高められる。
【００７１】
トナー母体に被覆される無機微粒子としては、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 、ＣｅＯ2 、Ｆｅ2Ｏ3 、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2 、ＣａＯ・ＳｉＯ2 、Ｋ2Ｏ（ＴｉＯ2）ｎ、Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、ＢａＳＯ4 、ＭｇＳＯ4 、ＳｒＴｉＯ3等を用いることができ、好ましくは、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
さらに具体的に、ＳｉＯ２にはクラリアントジャパン社製の酸化シリカ（Ｈ3004、H2000、H1303）等を用いることができ、ＴｉＯ２にはテイカ社製の酸化チタン（JMT150IB、SMT150AI、SMT150AFM）等を用いることができる。
【００７２】
また、トナーと感光体ドラム１１との付着力を低減するために、上述したトナーに、平均１次粒径が６０〜５００ｎｍの微粒子を添加しても良い。平均１次粒径が６０〜５００ｎｍの微粒子が無機微粒子であった場合、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 、ＣｅＯ2 、Ｆｅ2Ｏ3 、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2 、ＣａＯ・ＳｉＯ2 、Ｋ2Ｏ（ＴｉＯ2）ｎ、Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、ＢａＳＯ4 、ＭｇＳＯ4 、ＳｒＴｉＯ3等を用いることができ、好ましくは、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。さらに具体的に、ＳｉＯ２には信越化学社製の酸化シリカ（Ｘ24）、デンカ社製の酸化シリカ（UFP30HH、UFP35HH、UFP40HH）、トクヤマ社製の酸化シリカ（NHM-3N）等を用いることができる。
また、平均１次粒径が６０〜６００ｎｍの微粒子が樹脂微粒子であった場合、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上述の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。さらに具体的には、綜研化学社製のアクリル非架橋型単分散樹脂粒子（MP-1451、MP300、MP2200、MP2701、MP5000、MP5500、MP4009）等を用いることができる。
【００７３】
また、本実施の形態１において用いられる現像剤Ｇは、キャリアＣの表面に対してトナーＴを被覆率Ｂが４０〜９０となるように被覆させたものである。
ここで、被覆率Ｂは、
Ｂ＝（トナー投入量〔重量％〕／１００）×トナー投影面積Ｓｂ〔ｍ2／ｇ〕／（（１−トナー投入量〔重量％〕／１００）×キャリア表面積Ｓｄ〔ｍ2／ｇ〕）×１００
なる式で求められる。
上式において、キャリア表面積Ｓｄ及びトナー投影面積Ｓｂは、
Ｓｄ＝３／（キャリア体積平均粒径〔ｍ〕×キャリア比重〔ｇ／ｍ3〕）
Ｓｂ＝３／（４×トナー体積平均粒径〔ｍ〕×トナー比重〔ｇ／ｍ3〕）
なる式で求められる。
被覆率Ｂが４０未満になってしまうと、キャリア間に存在するトナーの個数が減少してしまうため、トナー１粒子にかかるストレスが大きくなり、トナーが劣化しやすくなってしまう。そのため、現像剤の流動性が悪化しやすく、補給トナーの分散性が悪くなってしまう。
これに対して、被覆率Ｂが９０を超えてしまうと、キャリアのトナーに対する保持能力が極度に減少するため、保持しきれなかったトナーが飛散トナーとなって感光体ドラム１１上に付着して、出力画像の画像品質を低下させてしまう。
【００７４】
ここで、本実施の形態１では、第１中継部１３ｆにおける現像剤の落下量が５〜１０ｇ／秒になるように設定されている。
第１中継部１３ｆにおける現像剤の落下量が多ければ多いほど、補給したトナーを現像剤中へ分散する効果は向上する。しかし、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量が多すぎると、現像剤を循環させるための条件（搬送スクリュの回転数等である。）の成立範囲が狭まり、現像装置として安定した現像をおこなうための余裕度が低下してしまう。
本願発明者が実験をおこなったところ、第１中継部１３ｆにおける現像剤の落下量が５〜１０ｇ／秒であるときに安定した現像がおこなわれることを確認した。現像剤の落下量が５ｇ／秒未満であると、補給したトナーの分散性が極度に悪くなる。現像剤の落下量が１０ｇ／秒を超えると、現像剤を循環するために搬送スクリュの回転数を高く設定しなければならず、搬送スクリュの軸受部から発生する熱により現像剤の劣化が促進されてしまった。
【００７５】
また、本実施の形態１では、ドクターブレード１３ｃの位置を通過した後に現像ローラ１３ａ上に担持される現像剤の量（汲上げ量）が３０〜７０ｍｇ／ｃｍ2になるように設定している。
現像剤の汲上げ量が多いほど、現像剤中に含まれるキャリアの表面積をより多く確保できるため、補給トナーを分散させる効果は大きい。しかし、現像剤の汲上げ量が多すぎると、現像剤を循環させるための条件（搬送スクリュの回転数等である。）の成立範囲が狭まり、現像装置として安定した現像をおこなうための余裕度が低下してしまう。
本願発明者が実験をおこなったところ、現像剤の汲上げ量が３０〜７０ｍｇ／ｃｍ2であるときに安定した現像がおこなわれることを確認した。現像剤の汲上げ量が３０ｍｇ／ｃｍ2未満であると、補給したトナーを保持できるキャリア表面を確保できないために、補給トナーの分散性が悪くなる。現像剤の汲上げ量が７０ｍｇ／ｃｍ2を超えると、現像剤を循環するために搬送スクリュの回転数を高く設定しなければならず、搬送スクリュの軸受部から発生する熱により現像剤の劣化が促進されてしまった。
【００７６】
また、本実施の形態１における現像装置１３は、図２を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路の壁部を超えた現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に落下して現像ローラ１３ａ上に磁力によって担持されるように構成されている。
このような構成により、マグネットの磁力によってのみ現像剤が現像ローラ１３ａ上に担持されて、ドクターブレード１３ｃの位置を通過するときに現像剤に大きな圧縮力がかからないために、安定した現像剤の汲上げ量を維持しつつ、現像剤へかかるストレスを低減することができる。したがって、現像剤の劣化や流動性の悪化を低減することができるため、経時においても安定した補給トナーの分散性を確保することができる。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態１では、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態１では、拡散部材１３ｄを現像ローラ１３ａの長手方向全域に対向するように配設したが、拡散部材１３ｄの長手方向の範囲はこれに限定されることなく、第２搬送経路の上流側のみに設置したり、第２搬送経路の下流側のみに設置したり、第２搬送経路の中奥部のみに設置したりすることもできる。
【００７９】
実施の形態２．
図６及び図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図６は、実施の形態２における現像装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態２における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記実施の形態１のものと相違する。
【００８０】
図６を参照して、本実施の形態２における現像装置１３も、前記実施の形態１と同様に、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）、拡散部材１３ｄ（板状部材）、等で構成されている。
【００８１】
ここで、本実施の形態２における拡散部材１３ｄ（板状部材）は、現像ローラ１３ａに近い側（図６の右側である。）が現像ローラ１３ａに遠い側（図６の左側である。）よりも低くなるように傾斜して配設されている。
これにより、第２搬送経路内の現像剤の剤面（現像ローラ１３ａに近い側が現像ローラ１３ａに遠い側よりも低くなっている。）と、拡散部材１３ｄと、の距離がどちらの側もほぼ均一に保たれて現像剤の拡散性を向上させることができるとともに、現像剤のバランスを均一化することができる。また、第２搬送経路内の現像剤の剤面に対して拡散部材１３ｄが接触しにくくなるために、第２搬送スクリュ１３ｂ２を回転駆動するための負荷も低減できる。
なお、拡散部材１３ｄの傾斜角度は、現像ローラ１３ａの位置、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤の位置、第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置、第２搬送経路内の現像剤の剤面の状態、補給トナーの位置、等を考慮して決定されるものである。
【００８２】
さらに、図７を参照して、本実施の形態２の拡散部材１３ｄには、電気抵抗が比較的高い導電性樹脂で形成された第１の導電性領域１３ｄ１と、電気抵抗が比較的低い金属で形成された第２の導電性領域１３ｄ２と、が設けられている。そして、第１の導電性領域１３ｄ１が第２搬送経路の下流側であって、第２の導電性領域１３ｄ２が第２搬送経路の上流側になるように配設されている。
第２搬送経路の上流側では、回収された現像剤中への分散が不充分な補給トナーが多く存在するために、離脱された現像剤中のキャリアのトナー保持能力を充分に復帰させておく必要がある。これに対して、第２搬送経路の下流側では、現像剤中への補給トナーの分散が進んでいるため、離脱された現像剤中のキャリアのトナー保持能力が高くなくてもその後の分散性に大きな影響がないため、キャリアのトナー保持能力を充分に復帰させる必要はない。したがって、拡散部材１３ｄの長手方向の位置によって電気抵抗に差異を設けることで、長手方向にわたって効率のよい補給トナーの分散をおこなうことができる。
なお、本実施の形態１では、拡散部材１３ｄの長手方向の位置によって電気抵抗に差異を設けたが、拡散部材１３ｄの短手方向の位置によって電気抵抗に差異を設けることもできる。具体的に、現像ローラ１３ａに近い側（図６の右側である。）の、拡散部材１３ｄの電気抵抗が、現像ローラ１３ａに遠い側（図６の左側である。）の、拡散部材１３ｄの電気抵抗よりも低くなるように設定することもできる。このような場合にも、効率のよい補給トナーの分散をおこなうことができる。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【００８４】
実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における現像装置を示す構成図であって、前記実施の形態２における図６に相当する図である。本実施の形態３における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記実施の形態２のものと相違する。
【００８５】
図８を参照して、本実施の形態３における現像装置１３も、前記実施の形態２と同様に、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）、拡散部材１３ｄ（板状部材）、等で構成されている。そして、本実施の形態３においても、拡散部材１３ｄ（板状部材）は、現像ローラ１３ａに近い側（図６の右側である。）が現像ローラ１３ａに遠い側（図６の左側である。）よりも低くなるように傾斜して配設されている。
【００８６】
ここで、本実施の形態３における拡散部材１３ｄ（板状部材）は、現像ローラ１３ａに対して遠い側が、第２搬送経路の上壁に当接するように配設されている。
これにより、第２搬送経路の高さ方向のスペースが有効に用いられるために、現像装置１３を高さ方向にコンパクト化することが可能になる。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【００８８】
実施の形態４．
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は、実施の形態４における現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図であって、前記実施の形態１における図４に相当する図である。本実施の形態４における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記実施の形態１のものと相違する。
【００８９】
図９を参照して、本実施の形態４における現像装置１３も、前記実施の形態１と同様に、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）、拡散部材１３ｄ（板状部材）、等で構成されている。
【００９０】
ここで、本実施の形態４における拡散部材１３ｄ（板状部材）は、第２搬送経路の上流側（図９の右側である。）が第２搬送経路の下流側（図９の左側である。）よりも低くなるように傾斜して配設されている。
これにより、上流側が下流側よりも低くなっている第２搬送経路内の現像剤の剤面と、拡散部材１３ｄと、の距離がどちらの側もほぼ均一に保たれて現像剤の拡散性を向上させることができるとともに、現像剤のバランスを均一化することができる。また、第２搬送経路内の現像剤の剤面に対して拡散部材１３ｄが接触しにくくなるために、第２搬送スクリュ１３ｂ２を回転駆動するための負荷も低減できる。
なお、拡散部材１３ｄの傾斜角度は、現像ローラ１３ａの位置、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤の位置、第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置、第２搬送経路内の現像剤の剤面の状態、補給トナーの位置、等を考慮して決定されるものである。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【００９２】
実施の形態５．
図１０及び図１１にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１０は、実施の形態５における現像装置を示す構成図であって、前記実施の形態２における図６に相当する図である。また、図１１は、図１０の現像装置とは別の形態の現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
本実施の形態５における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記各実施の形態のものと相違する。
【００９３】
図１０に示すように、本実施の形態５における拡散部材１３ｄ（板状部材）は、現像ローラ１３ａに近い側（図１０の右側である。）の厚さが現像ローラ１３ａに遠い側（図１０の左側である。）の厚さよりも厚くなるように形成されている。
これにより、第２搬送経路内の現像剤の剤面と、拡散部材１３ｄと、の距離がどちらの側もほぼ均一に保たれて現像剤の拡散性を向上させることができるとともに、現像剤のバランスを均一化することができる。また、第２搬送経路内の現像剤の剤面に対して拡散部材１３ｄが接触しにくくなるために、第２搬送スクリュ１３ｂ２を回転するための負荷も低減できる。
【００９４】
なお、図１１に示すように、拡散部材１３ｄを、第２搬送経路の上流側（図１１の右側である。）の厚さが第２搬送経路の下流側（図１１の左側である。）の厚さよりも厚くなるように形成することもできる。
これにより、第２搬送経路内の現像剤の剤面と、拡散部材１３ｄと、の距離がどちらの側もほぼ均一に保つことができるとともに、現像剤のバランスを均一化することができる。また、第２搬送経路内の現像剤の剤面に対して拡散部材１３ｄが接触しにくくなるために、第２搬送スクリュ１３ｂ２を回転するための負荷も低減できる。
【００９５】
以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【００９６】
実施の形態６．
図１２〜図１４にて、この発明の実施の形態６について詳細に説明する。
図１２は、実施の形態６における現像装置を示す構成図であって、前記実施の形態２における図６に相当する図である。また、図１３は、図１２の現像装置とは別の形態の現像装置を示す構成図である。また、図１４は、図１２の現像装置とはさらに別の形態の現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
本実施の形態６における現像装置は、拡散部材が複数設置されている点が、前記各実施の形態のものと相違する。
【００９７】
図１２に示すように、実施の形態６における現像装置１３は、現像ローラ１３ａと第２搬送スクリュ１３ｂ２との間に、複数の拡散部材１３ｄａ、１３ｄｂ（板状部材）が設置されている。拡散部材を１つ設置するのみでは現像剤の拡散性が不充分である場合には、離脱する現像剤の落下方向に沿って複数の拡散部材１３ｄａ、１３ｄｂを設置することで、所望の現像剤拡散性を得ることができる。特に、それぞれの拡散部材１３ｄａ、１３ｄｂの設置位置や角度を最適化することにより、第２搬送経路内の現像剤上の狙いの位置に、離脱した現像剤を広い範囲で分散することができる。
【００９８】
なお、図１３に示すように、複数の拡散部材１３ｄａ、１３ｄｂのうち、一方の拡散部材１３ｄｂを、現像ローラ１３ａに近い側（図１３の右側である。）の厚さが現像ローラ１３ａに遠い側（図１３の左側である。）の厚さよりも厚くなるように形成することもできる。
また、図１４に示すように、複数の拡散部材１３ｄａ、１３ｄｂのうち、一方の拡散部材１３ｄｂを、第２搬送経路の上流側（図１４の右側である。）が第２搬送経路の下流側（図１４の左側である。）よりも低くなるように傾斜して配設することもできる。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態６でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄａ、１３ｄｂを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【０１００】
実施の形態７．
図１５〜図１８にて、この発明の実施の形態７について詳細に説明する。
図１５は、実施の形態７における現像装置に設置される拡散部材１３ｄを示す平面図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。図１６は、図１５の拡散部材１３ｄに形成された穴Ｈの近傍を示す断面図である。また、図１７は、図１５の拡散部材とは別の形態の拡散部材を示す平面図である。また、図１８は、図１５の拡散部材とはさらに別の形態の拡散部材を示す平面図である。
本実施の形態７における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記各実施の形態のものと相違する。
【０１０１】
図１５に示すように、本実施の形態７における拡散部材１３ｄは、複数の円形状の穴Ｈが形成されている。そして、図１６に示すように、散部材１３ｄの穴Ｈには面取り加工が施されていて、現像剤の通過性を向上させている。
なお、拡散部材１３ｄに形成される穴Ｈは、円形状に限定されることなく、例えば、図１７に示すように楕円形状の穴Ｈを形成することもできる。
さらに、図１８に示すように、拡散部材１３ｄは、複数のスリットが形成されたクシ歯状のものでもよい。
【０１０２】
以上説明したように、本実施の形態７でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【０１０３】
実施の形態８．
図１９にて、この発明の実施の形態８について詳細に説明する。
図１９は、実施の形態８における現像装置に設置される拡散部材１３ｄを示す平面図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。本実施の形態８における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記各実施の形態のものと相違する。
【０１０４】
図１９に示すように、本実施の形態８における拡散部材１３ｄは、複数の矩形状の穴Ｈが形成されている。そして、図示は省略するが、矩形状の穴Ｈの角部はＲ状に形成されていて、現像剤に与えるダメージを軽減するとともに、現像剤の通過性を向上させている。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態８でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄａを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【０１０６】
実施の形態９．
図２０にて、この発明の実施の形態９について詳細に説明する。
図２０は、実施の形態９における現像装置に設置される拡散部材１３ｄを示す平面図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。本実施の形態９における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記各実施の形態のものと相違する。
【０１０７】
図２０に示すように、本実施の形態９における拡散部材１３ｄは、複数の線状部材を短手方向に並設したものであって、複数のスリットが形成されている。このように形成された拡散部材１３ｄは、現像剤の通過方向に段差が生じにくいために、拡散部材１３ｄのスリットに現像剤が詰まる不具合が抑止される。
【０１０８】
以上説明したように、本実施の形態９でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄａを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【０１０９】
実施の形態１０．
図２１にて、この発明の実施の形態１０について詳細に説明する。
図２１は、実施の形態１０における現像装置に設置される拡散部材１３ｄを示す平面図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。本実施の形態１０における現像装置は、拡散部材１３ｄの形状が、前記各実施の形態のものと相違する。
【０１１０】
図２１に示すように、本実施の形態１０における拡散部材１３ｄは、複数の線状部材を斜め方向に並設したものであって、複数のスリットが形成されている。このように形成された拡散部材１３ｄは、現像剤の通過方向に段差が生じにくいために、拡散部材１３ｄのスリットに現像剤が詰まる不具合が抑止される。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態１０でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）を上下方向に設置した場合であっても、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄａを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができる。
【０１１２】
実験結果．
図２２にて、前記各実施の形態で述べた効果を確認するためにおこなった実験について説明する。
図２２は、２３種類の現像装置１３（実施例１〜１６、比較例１〜７）を用いて、出力された画像の評価結果を示すものである。実験は、以下の手順、条件によりおこなった。
（１）実験に用いるトナーＴ、画像形成装置１を２５℃、５０％の環境室に1日放置する。
（２）現像剤Ｇを４００g、現像装置１３内に投入する。
（３）現像ローラ１３ａの線速を６００ｍｍ／秒に設定して、現像装置１３のみを1分間空回転する。
（４）現像ローラ１３ａの線速を６００ｍｍ／秒、感光体ドラム１１の線速を３００ｍｍ／秒に設定して、感光体ドラム１１上のトナー付着量が０．４５±０．０５ｍｇ／ｃｍ2となるように帯電電位、現像バイアスを調整する。
（５）上述の現像条件において、転写率が９６±２％となるよう、転写電流を調整する。
（６）Ａ３サイズのベタ画像２枚出力相当のトナー量（約０．５６ｇ）を、第２搬送スクリュ１３ｂ２の上流側に補給して、上述の設定値を用いて、画像面積率１００％のＡ３全面ベタ画像を２枚連続してプリントする。
（７）２枚目の画像の後端側１ｃｍ内の、左端、中央、右端の画像濃度ＩＤをＸ−Ｒｉｔｅにより測定する。
（８）上述した３箇所の画像濃度（ＩＤ）のズレを求めて、そのＩＤの差が０．１以内であった場合を◎、０．２以内であった場合を○、０．２以上であった場合を×として評価する。
【０１１３】
なお、実験に用いたトナーは以下の製造方法にて製造されたものである。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２９部、ビスフェノールＡプロピオンオキサイド３モル付加物５２９部、テレフタル酸２０８部、アジピン酸４６部及びジブチルスズオキシド２部を投入し、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。次に、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧下で５時間反応させた後、反応槽中に無水トリメリット酸４４部を添加し、常圧下、１８０℃で２時間反応させて、未変性ポリエステル樹脂を合成した。
得られた未変性ポリエステル樹脂は、数平均分子量が２５００、重量平均分子量が６７００、ガラス転移温度が４３℃、酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
水１２００部、カーボンブラック「Ｐｒｉｎｔｅｘ３５」（デクサ社製；ＤＢＰ吸油量＝４２ｍｌ／１００ｍｇ、ｐＨ＝９．５）５４０部及び未変性ポリエステル樹脂１２００部を、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用いて混合した。二本ロールを用いて、得られた混合物を１５０℃で３０分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー（ホソカワミクロン社製）で粉砕して、マスターバッチを調製した。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、未変性ポリエステル樹脂３７８部、カルナバワックス１１０部、サリチル酸金属錯体「Ｅ−８４」（オリエント化学工業社製）２２部及び酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下、８０℃まで昇温し、８０℃で５時間保持した後、１時間かけて３０℃まで冷却した。次に、反応容器中に、マスターバッチ５００部及び酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合して原料溶解液を得た。
得られた原料溶解液１３２４部を反応容器に移し、ビーズミルの「ウルトラビスコミル」（アイメックス社製）を用いて、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填し、送液速度が１ｋｇ／時、ディスク周速度が６ｍ／秒の条件で３パスして、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド及びカルナバワックスを分散させ、ワックス分散液を得た。
次に、ワックス分散液に未変性ポリエステル樹脂の６５重量％酢酸エチル溶液１３２４部を添加した。上記と同様の条件でウルトラビスコミルを用いて１パスして得られた分散液２００部に、少なくとも一部をベンジル基を有する第４級アンモニウム塩で変性した層状無機鉱物モンモリロナイト（クレイトンＡＰＡ  Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製）３部を添加し、「Ｔ．Ｋ．ホモディスパー」（特殊機化工業社製）を用いて、３０分間攪拌し、トナー材料の分散液を得た。
そして、得られたトナー材料の分散液の粘度を、以下のようにして測定した。
直径２０ｍｍのパラレルプレートを備えたパラレルプレート型レオメータＡＲ２０００（ディー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製）を用いて、ギャップを３０μｍにセットし、トナー材料の分散液に対して、２５℃において、せん断速度３００００秒−１で３０秒間せん断力を加えた後、せん断速度を０秒−１から７０秒−１まで２０秒間で変化させた時の粘度（粘度Ａ）を測定した。また、パラレルプレート型レオメータＡＲ２０００を用いて、トナー材料の分散液に対して、２５℃において、せん断速度３００００秒−１で３０秒間せん断力を加えた時の粘度（粘度Ｂ）を測定した。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部及びジブチルスズオキシド２部を仕込み、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。次に、１０〜１５ｍＨｇの減圧下で、５時間反応させて、中間体ポリエステル樹脂を合成した。
得られた中間体ポリエステル樹脂は、数平均分子量が２１００、重量平均分子量が９５００、ガラス転移温度が５５℃、酸価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が５１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステル樹脂４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部及び酢酸エチル５００部を仕込み、１００℃で５時間反応させて、プレポリマーを合成した。得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、１．５３重量％であった。撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン１７０部及びメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応させ、ケチミン化合物を合成した。得られたケチミン化合物のアミン価は、４１８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
反応容器中に、トナー材料の分散液７４９部、プレポリマー１１５部及びケチミン化合物２．９部を仕込み、「ＴＫ式ホモミキサー」（特殊機化社製）を用いて５０００ｒｐｍで１分間混合して、油相混合液を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、水６８３部、反応性乳化剤（メタクリル酸のエチレンオキシド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩）エレミノールＲＳ−３０（三洋化成工業社製）１１部、スチレン８３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部及び過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００ｒｐｍで１５分間撹拌し、乳濁液を得た。乳濁液を加熱して、７５℃まで昇温して５時間反応させた。次に、１重量％過硫酸アンモニウム水溶液３０部を添加し、７５℃で５時間熟成して、樹脂粒子分散液を調製した。
以下、トナー材料液の分散質粒子の粒径及び分散粒子径の分布について説明する。
トナー材料液の分散質粒径、分散粒径分布の測定に「マイクロトラックＵＰＡ−１５０」（日機装社製）を用いて測定し、解析ソフト「マイクロトラック パーティクルサイズ アナライザ−Ｖｅｒ．１０．１．２−０１６ＥＥ」（日機装社製）を用いて解析をおこなった。具体的にはガラス製３０ｍｌサンプル瓶にトナー材料液、次いでトナー材料液作製に用いた溶媒を添加し、１０質量％の分散液を調製した。得られた分散液を「超音波分散器Ｗ−１１３ＭＫ−ＩＩ」（本多電子社製）で２分間分散処理した。
測定するトナー材料液に用いた溶媒でバックグラウンドを測定した後、前記分散液を滴下し、測定器のサンプルローディングの値が１〜１０の範囲となる条件で分散粒子径を測定した。本測定法は分散粒子径の測定再現性の点から測定器のサンプルローディングの値が１〜１０の範囲となる条件で測定することが重要である。前記サンプルローディングの値を得るために前記分散液の滴下量を調節する必要がある。
測定・解析条件は以下のように設定した。
分布表示：体積、粒径区分選択：標準、チャンネル数：４４、測定時間：６０ｓｅｃ、測定回数：１回、粒子透過性：透過、粒子屈折率：１．５、粒子形状：非球形、密度：１ｇ／３ｃｍ３、溶媒屈折率の値は日機装社発行の「測定時の入力条件に関するガイドライン」に記載されている値のうちトナー材料液に用いた溶媒の値を用いた。
水９９０部、樹脂粒子分散液８３部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５重量％水溶液エレミノールＭＯＮ−７（三洋化成工業社製）３７部、高分子分散剤カルボキシメチルセルロースナトリウムの１重量％水溶液セロゲンＢＳ−Ｈ−３（第一工業製薬社製）１３５部及び酢酸エチル９０部を混合撹拌し、水系媒体を得た。
水系媒体１２００部に、油相混合液８６７部を加え、ＴＫ式ホモミキサーを用いて、１３０００ｒｐｍで２０分間混合して、分散液（乳化スラリー）を調製した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした反応容器中に、乳化スラリーを仕込み、３０℃で８時間脱溶剤した後、４５℃で４時間熟成を行い、分散スラリーを得た。分散スラリー１００部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水１００部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで１０分間混合した後、濾過した。
得られた濾過ケーキに１０重量％塩酸を加えて、ｐＨを２．８に調整し、ＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで１０分間混合した後、濾過した。
さらに、得られた濾過ケーキにイオン交換水３００部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで１０分間混合した後、濾過する操作を２回おこない、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを、循風乾燥機を用いて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い、トナーを製造した。得られたトナー母体は、体積平均粒径（Ｄｖ）が５．８μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．３、２μｍ以下の微粒子含有率が１３．４％、平均円形度が０．９５７0、形状係数ＳＦ−１−が１３８、ＳＦ−２ｇａ１２７である。
このトナー母体に対し、平均１次粒径が１２ｎｍの無機微粒子（クラリアントジャパン製酸化シリカＨ２０００）を１．０部、平均１次粒径が１５ｎｍの無機微粒子（テイカ社製酸化チタンSMT150AI）を０．５部添加し、無機微粒子によるトナー表面被覆率が約９３％となるよう、ヘンシェルミキサーを用いて混合をおこない、トナーＡを得た。
実験に用いるキャリアは体積平均粒径が３５μｍのものであり、トナーのキャリア被覆率が約５５％になるようにトナーとキャリアを混合し、実験に用いる現像剤として準備した。
【０１１４】
以下、２３種類の現像装置１３（実施例１〜１６、比較例１〜７）の構成について説明する。
（実施例１）
前記実施の形態１における現像装置１３を用いた。拡散部材１３ｄは銅板にメッシュ状の穴を形成したものであって、穴の大きさは３ｍｍ×３ｍｍに形成した。また、穴の内側には０．３ｍｍのＲを設けるとともに、拡散部材１３ｄの厚さを１ｍｍに設定した。現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量は４５ｍｇ／ｃｍ2に設定し、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量は７ｇ／秒に設定した。
（実施例２）
前記実施の形態２における現像装置１３（拡散部材１３ｄが傾斜して配設されたものである。）を用いた。なお、拡散部材１３ｄの構成、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量は、実施例１と同等に設定した。
（実施例３）
前記実施の形態３における現像装置１３を用いた。なお、拡散部材１３ｄの構成、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量は、実施例１と同等に設定した。
（実施例４）
前記実施の形態４における現像装置１３を用いた。なお、拡散部材１３ｄの構成、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量は、実施例１と同等に設定した。
（実施例５）
前記実施の形態５における現像装置１３（図１０に示すものである。）を用いた。なお、拡散部材１３ｄの構成、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量は、実施例１と同等に設定した。
（実施例６）
図８の現像装置と図９の現像装置とを組み合わせた現像装置（拡散部材１３ｄが長手方向と短手方向とに傾斜して配設されたものである。）を用いた。なお、拡散部材１３ｄの構成、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量は、実施例１と同等に設定した。
（実施例７）
実施例５に示す現像装置において、前記実施の形態７の拡散部材１３ｄ（図７に示すものである。）を設置したものを用いた。拡散部材１３ｄは、銅板に直径２ｍｍの穴Ｈを中心間距離が４ｍｍになるように形成したものである。また、拡散部材１３ｄの接地もおこなった。
（実施例８）
実施例５に示す現像装置において、前記実施の形態８の拡散部材１３ｄを設置したものを用いた。拡散部材１３ｄは、銅板に２ｍｍ×４ｍｍの矩形状の穴Ｈを穴間距離が縦横いずれも３ｍｍになるように形成したものである。また、拡散部材１３ｄの接地もおこなった。
（実施例９）
実施例５に示す現像装置において、前記実施の形態９の拡散部材１３ｄを設置したものを用いた。拡散部材１３ｄは、太さ０．５ｍｍの線状部材を２ｍｍ間隔で短手方向に並設したものである。また、拡散部材１３ｄの接地もおこなった。
（実施例１０）
実施例５に示す現像装置において、前記実施の形態１０の拡散部材１３ｄを設置したものを用いた。拡散部材１３ｄは、太さ０．５ｍｍの線状部材を２ｍｍ間隔で４５度傾斜させて並設したものである。また、拡散部材１３ｄの接地もおこなった。
（実施例１１）
実施例８に示す現像装置において、体積平均粒径が２５μｍのキャリアに変更したものを用いた。ただし、キャリアのコーティングは変更せずに、トナーのキャリア被覆率が約５５％になるようにトナーとキャリアとを混合した。
（実施例１２）
実施例８に示す現像装置において、トナーＡを分級して、トナーの体積平均粒径が４．０μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．３４のトナーに変更したものを用いた。ただし、無機微粒子によるトナー表面被覆率が約９３％になるように、トナーに無機微粒子を添加した。
（実施例１３）
実施例８に示す現像装置において、無機微粒子のトナー被覆率Ａの値が約１５０％になるように、酸化シリカを１．８５部添加に変更したものを用いた。
（実施例１４）
実施例８に示す現像装置において、トナーのキャリア被覆率が約８５％になるようにトナーとキャリアとを混合したものを用いた。
（実施例１５）
実施例８に示す現像装置において、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量を６０ｍｇ／ｃｍ2に設定変更したものを用いた。
（実施例１６）
実施例８に示す現像装置において、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量を９ｇ／秒に設定変更したものを用いた。
【０１１５】
（比較例１）
拡散部材１３ｄを設置せずに実験をおこなった。図２２に示すように、評価結果は×となった。拡散部材１３ｄを設置しないことにより、補給トナーに実質的に接触できる現像剤中のキャリア表面積が減少したためと考えられる。
（比較例２）
実施例８に示す現像装置において、体積平均粒径が１８μｍのキャリアに変更したものを用いた。ただし、キャリアのコーティングは変更せずに、トナーのキャリア被覆率が約５５％になるようにトナーとキャリアとを混合した。
図２２に示すように、評価結果は×となった。キャリア表面積が大きくなり、現像剤の劣化が大きく促進されて、流動性が悪化し、補給トナーの分散性が悪くなったためと考えられる。
（比較例３）
実施例８に示す現像装置において、トナーＡを分級して、トナーの体積平均粒径が２．６μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．３８のトナーに変更したものを用いた。ただし、無機微粒子によるトナー表面被覆率が約９３％になるように、トナーに無機微粒子を添加した。
図２２に示すように、評価結果は×となった。トナー粒径が小さすぎることにより、トナー同士の凝集力が増大して、現像剤の流動性が悪化し、補給トナーの分散性が悪くなったためと考えられる。
（比較例４）
実施例８に示す現像装置において、無機微粒子のトナー被覆率Ａの値が約３６．４％になるように、酸化シリカを０．１５部添加に変更したものを用いた。
図２２に示すように、評価結果は×となった。無機微粒子の被覆量が小さすぎることにより、現像剤の流動性が悪く、補給トナーの分散性が悪くなったためと考えられる。
（比較例５）
実施例８に示す現像装置において、トナーのキャリア被覆率が約１００％になるようにトナーとキャリアとを混合したものを用いた。
図２２に示すように、評価結果は×となった。補給トナーを保持できるキャリア表面積がなくて、補給トナーを分散できなかったためと考えられる。
（比較例６）
実施例８に示す現像装置において、現像ローラ１３ａ上の現像剤の汲上げ量を２５ｍｇ／ｃｍ2に設定変更したものを用いた。
図２２に示すように、評価結果は×となった。回収される現像剤中に含まれるキャリアの表面積が減少したためと考えられる。
（比較例７）
実施例８に示す現像装置において、第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量を３ｇ／秒に設定変更したものを用いた。
図２２に示すように、評価結果は×となった。第１中継部１３ｆからの現像剤の落下量が少なく、キャリア表面積が減少したためと考えられる。
【０１１６】
図２２の評価結果からもわかるように、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）から離脱された現像剤Ｇを第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路内の現像剤Ｇに混合する前に拡散する拡散部材１３ｄａを設置することで、第２搬送経路において現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを充分に撹拌・混合することができて、出力画像上に画像濃度ムラが生じる不具合が軽減される。
【０１１７】
なお、前記各実施の形態では、トナー容器２８から現像装置１３に向けてトナーＴを供給したが、トナー容器（現像剤容器）から現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置１３に向けて供給することもできる。その場合、現像装置１３から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
また、前記各実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
【０１１９】
また、前記各実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが２つ設置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが３つ以上設置されていてそのうち少なくとも２つの搬送スクリュが上下方向に設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。さらに、前記各実施の形態では、現像ローラ１３ａが１つ設置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、現像ローラ１３ａが上下方向に複数設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。それらの場合も、第２搬送経路に拡散部材１３ｄを設置することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】（Ａ）現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、（Ｂ）現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。
【図４】現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
【図５】拡散部材を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態２における現像装置を示す構成図である。
【図７】図６の現像装置に設置される拡散部材を示す平面図である。
【図８】この発明の実施の形態３における現像装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態４における現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５における現像装置を示す構成図である。
【図１１】図１０の現像装置とは別の形態の現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態６における現像装置を示す構成図である。
【図１３】図１２の現像装置とは別の形態の現像装置を示す構成図である。
【図１４】図１２の現像装置とはさらに別の形態の現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態７における現像装置に設置される拡散部材を示す平面図である。
【図１６】図１５の拡散部材に形成された穴の近傍を示す断面図である。
【図１７】図１５の拡散部材とは別の形態の拡散部材を示す平面図である。
【図１８】図１５の拡散部材とはさらに別の形態の拡散部材を示す平面図である。
【図１９】この発明の実施の形態８における現像装置に設置される拡散部材を示す平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態９における現像装置に設置される拡散部材を示す平面図である。
【図２１】この発明の実施の形態１０における現像装置に設置される拡散部材を示す平面図である。
【図２２】実験結果を示す表図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ  感光体ドラム（像担持体）、
１３  現像装置（現像部）、
１３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１  第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
１３ｂ２  第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
１３ｃ  ドクターブレード（現像剤規制部材）、
１３ｄ、１３ｄａ、１３ｄｂ  拡散部材（板状部材）、
Ｇ  現像剤（２成分現像剤）、  Ｔ  トナー、  Ｃ  キャリア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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